初创公司开发高科技策略以应对日益严重的野火 - 彭博社
William Ralston
九月份在葡萄牙阿维罗地区的紧急野火行动。
摄影师:布赖斯·洛伦佐/彭博社去年十二月,一位农民在贝鲁特东部十几英里处的德尔·马尔·穆萨的葡萄园里焚烧干枯的葡萄藤,这个山城以其18世纪的修道院和松树林而闻名。通常情况下,这样做是危险的,因为黎巴嫩炎热干燥的气候可以迅速将火花变成大火。
但在这一天,最坏的情况被避免了。一个由德国初创公司制造的设备“嗅到了”农民火堆的烟雾并发出了警报,使当局能够防止火势蔓延。鉴于全球变暖引发的野火在全球范围内的爆炸性增长,快速检测比以往任何时候都更加重要。在这种情况下,Dryad Networks的一个名为Silvanet的设备识别了空气中独特的气体模式,这表明德尔·马尔·穆萨的某个地方正在燃烧。
彭博社绿色洛杉矶在极端火灾风险中度过第三周,风再次来袭特朗普的气候回滚现在开始。它无法抹去美国的减碳成果印度的Greenko创始人将筹集8亿美元收购Orix股份印度尼西亚向全球投资者开放国内碳市场随着全球平均气温上升和气候变化的加剧,野火变得越来越灾难性,摧毁社区并向大气中释放大量温室气体。燃烧的树叶和灌木丛可能在数小时甚至数天内未被发现,直到路人或经过的飞机向当局报告烟雾。
由于许多森林火灾在火焰爆发之前就开始冒烟,因此出现了新一代烟雾探测设备的机会。Dryad的首席执行官Carsten Brinkschulte称其为电子鼻。“如果你在野火刚开始时就赶到现场,你可以采取的措施要比在火势达到两、三、五公顷时多得多,”他说。“在那个时候,很难控制。”
作为这一逻辑的延伸,初生的行业已经开始制定计划,未来可能会在树木之间永久驻扎一队消防无人机,等待信号在火势蔓延之前扑灭火焰。
上图为固定在树上的Silvanet野火探测传感器。小型传感器网络可以在小火开始蔓延之前准确定位。来源:Dryad Networks每年,野火导致的树木覆盖面积比2001年多出23,000平方英里——这个面积略大于克罗地亚。每年有数百人在这样的火灾中遇难,而近五十万人失去家园或被迫流离失所。每场野火都会向大气中释放危险化学物质,这可能增加数百甚至数千英里外人们的疾病和死亡风险。一项研究于十月发布,估计2010年代每年因野火烟雾而导致的死亡人数比1960年代多出10,000人。
当然,烟雾越多,全球变暖就越严重。根据发表在 自然 杂志上的一项研究,去年加拿大的野火释放了约6.4亿公吨的碳,超过了除中国、美国和印度之外任何国家的年度化石燃料排放量。自2001年以来,野火的二氧化碳排放量 激增了60%。如果这些还不够糟糕,它们对动物和植物的破坏可能对生态系统和留下的焦土景观产生严重后果。
阅读更多:拯救美国景观的竞赛,一次一颗种子在2018年,这是一个特别糟糕的野火年份,Brinkschulte——一位资深的德国电信高管——说他意识到现有的检测方法跟不上。卫星可以从太空探测野火,摄像头可以监测易发生火灾的区域,但在这两种情况下,火灾必须已经足够大,才能产生可见的烟雾柱或突破森林树冠的火焰。
Brinkschulte表示,他想创建一个在火灾升级之前就能感知火灾的系统,具有“可扩展、可持续的商业模式”。Dryad的每个Silvanet传感器都配备有金属氧化物半导体层,可以与空气中的气体反应。当氢、一氧化碳和其他气体存在时,正如火灾早期阶段所表现的那样,它们会改变传感器的电阻,产生特定的“指纹”,Brinkschulte说。然后,人工智能实时分析气体成分。Dryad表示,该系统允许用户将火灾的起源定位到每个设备的320英尺半径内。
2023年8月,夏威夷毛伊岛西部拉海纳的遗迹。毁灭性的野火导致至少100人遇难,这场野火席卷了这个历史悠久的城镇。摄影师:岩村幸/法新社Dryad在这个领域并不是孤军奋战。美国国土安全部已部署了由位于马里兰州罗克维尔的N5公司制造的传感器。这些传感器被称为N5SHIELD,目前分布在遭受灾难性火灾的毛伊岛上,去年。与此同时,Dryad表示已筹集了2280万欧元(2380万美元),主要通过风险投资股权投资和欧盟的补助。Silvanet是其核心产品,目前已发货超过20,000个传感器。每个传感器的售价低于100美元,但客户还必须支付服务费以访问公司的基于云的平台。
该公司表示在20个国家拥有超过100个客户,买家主要是地方政府和市政当局。在美国,加利福尼亚州的州消防预防机构正在测试Dryad的400个传感器,这些传感器位于距离旧金山约160英里的杰克逊示范州立森林。
然而,传感器技术的一个担忧是准确性。如果过于敏感,可能会导致误报。而虽然绑在树上的单个探测器网络在徒步小径和穿越林区的电力线路上是有用的,因为火灾通常在这些地方开始,但在其他地方效果较差。为了快速检测更广泛区域的小火灾,需要使用摄像头。
在法国南部的图雷特-吕尔,一个名为SmokeD的波兰公司最近测试了特殊的摄像头。该设备每隔几秒拍摄一次照片,利用人工智能同时比较每张照片,作为一个连续监控系统的一部分。
消防员在加利福尼亚州马里布的富兰克林火灾期间监控佩珀代因大学周围燃烧的山坡,时间是12月10日。一项新研究估计,每年因野火烟雾而额外死亡的人数比1960年代多出超过10,000人。摄影师:凯尔·格里洛特/彭博社然而,摄像头需要大量基础设施,比如高架安装点和持续的电源——所有这些都限制了它们的可扩展性,尤其是在偏远地区。而且设备本身可能成为火灾隐患。
然而,新的卫星技术正在上线,这可能使轨道平台在检测难以到达的火灾方面更有用。传统的卫星系统通常难以在早期阶段检测野火,因为静止卫星需要在赤道上方数万英里,这限制了它们捕捉足够分辨率图像的能力。低地轨道卫星可以提供高分辨率图像,但它不会频繁扫描地球的同一地点。谷歌研究的气候与能源负责人克里斯托弗·范阿斯代尔表示,需要大量卫星能够获取同一位置的图像,达到有用的水平。
在九月份,范阿斯代尔的团队宣布 FireSat,这是一个专门设计的卫星星座,旨在全球范围内检测小规模火灾。包括Google.org和摩尔基金会在内的团体正在资助一个名为地球火焰联盟的非营利组织,以便发射这些卫星。到2028年,FireSat表示计划建立一个由52颗卫星组成的星座,每颗卫星都配备热红外传感器,可以在几乎任何天气条件下识别潜在火灾。
“改变游戏规则的不是检测,而是改变我们管理火灾的方式。”
根据该公司的说法,整个星球的高分辨率图像将每20分钟刷新一次,系统能够在此时间段内捕捉到大约与教室大小相当的小火灾。第一颗卫星计划在明年初发射。
另一家名为 OroraTech 的德国初创公司正在开发类似的系统。根据OroraTech首席战略官兼联合创始人托马斯·格鲁布勒的说法,该公司已经发射了两颗卫星,目标是在2028年前再发射98颗。该公司表示,拥有100颗卫星后,将能够在30分钟内或更短时间内全球检测到一个13乘13英尺的火灾。
在六月,希腊数字治理部授予OroraTech一份2000万欧元的合同,以使用其基于卫星的野火预警系统。格鲁布勒设想了一个将数据与FireSat结合的世界,提供“更快的检测能力”。
德国初创公司OroraTech的一名员工与卫星外壳。位于慕尼黑的公司利用人工智能分析卫星图像以检测野火。摄影师:Matthias Schrader/APDryad希望超越检测,实际进行灭火,推出能够响应火灾的自主无人机,就像在Deir Mar Moussa几乎发生的火灾一样。“我们处于一个独特的位置,可以如此早地检测到火灾,因此无人机有机会扑灭它们,”Brinkschulte说。
在野火经常爆发的地区,可以部署使用新型灭火技术的无人机,确保快速、自动的响应。在2024年10月,Dryad获得了来自欧洲区域发展基金的380万欧元资助,并从气候科技投资者First Imagine!那里筹集了额外的250万欧元资金,以帮助其开发这一新项目,名为Florian。
所有初创公司似乎都一致认为,最佳的解决方案是将这些不同的技术结合使用。根据Moore基金会野火韧性倡议的高级顾问Kate Dargan的说法,从卫星获取的数据流可以为未来的减缓和保护措施提供信息。“改变游戏规则的不是检测,而是改变我们管理火灾的能力,”她说。
但斯坦福大学伍兹环境研究所气候与能源政策项目主任Michael Wara警告说,不要过于关注火灾检测技术。虽然毫无疑问,早期和准确的检测可以帮助控制某些火灾,但只有在你有资源有效利用这些信息的情况下,这才是正确的。而在适当的条件下,比如风大的时候,一些火灾无论你多早检测都会蔓延。“没有任何快速检测能够改变某些火灾的战术或结果,”他说。
更广泛地说,瓦拉警告说,随着检测技术帮助扑灭缓慢蔓延的火灾,它们可能会让快速蔓延的火灾留下更多的植被来助长其生长。他说:“如果我们要使用这些卫星技术、摄像头和传感器,我们还需要投资于控制燃烧。”瓦拉说:“风险在于我们过于关注检测,但我们不能忽视减缓和预防。”